當(dāng)時(shí),5 MB的存儲(chǔ)容量需要一個(gè)重達(dá)500公斤(!1980 年,希捷推出了采用 6.5 英寸技術(shù)的 25 MB 硬盤 – 價(jià)格:1,000 美元。僅僅11年后,第一款2MB容量的5.100英寸硬盤問(wèn)世。與此同時(shí),第一個(gè)帶有閃存的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)問(wèn)世。如今,SSD 已經(jīng)在許多領(lǐng)域取代了 HDD。但經(jīng)典硬盤并沒(méi)有死。了解 HDD 存在的理由以及它與 SSD 的區(qū)別。
與 SSD 不同,HDD 由帶磁的旋轉(zhuǎn)磁盤組成,這些磁盤分為磁道和扇區(qū)。HDD 有一個(gè)讀/寫磁頭,該磁頭在旋轉(zhuǎn)磁盤上移動(dòng)。因此,要存儲(chǔ)的信息通過(guò)磁化寫入磁盤。不同的磁化部分也用讀/寫頭再次讀出。
粗略簡(jiǎn)化,讀取過(guò)程可以比作播放唱片。一旦在索引(唱片封面)上選擇了標(biāo)題,讀數(shù)頭(唱片指針)就會(huì)被放置在唱片上兩個(gè)標(biāo)題(數(shù)據(jù)軌道)之間的可識(shí)別空間中,以掃描數(shù)據(jù)(在本例中為音樂(lè))。如果你想聽到另一個(gè)標(biāo)題,你從頭開始。借助 HDD,接口和標(biāo)準(zhǔn)化連接器可確保與計(jì)算機(jī)環(huán)境的通信。HDD 的內(nèi)部控制器將讀/寫磁頭移動(dòng)到硬磁化存儲(chǔ)磁盤上的尋址部分。即使沒(méi)有電源,數(shù)據(jù)也會(huì)保留在 HDD 磁盤上。
與SSD不同,HDD的結(jié)構(gòu)需要高精度的機(jī)械。磁性存儲(chǔ)盤位于精密軸承中,由高性能計(jì)算機(jī)和服務(wù)器的電動(dòng)機(jī)設(shè)置為5,400至15,000 rpm的定義轉(zhuǎn)數(shù)。讀/寫磁頭通過(guò)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)到所需位置。這也需要最高的精度,因?yàn)榇疟P上的數(shù)據(jù)軌道只有大約75納米寬 - 這很小!頭部本身“漂浮”在磁盤上方 25 納米的旋轉(zhuǎn)氣流上。相比之下,人類頭發(fā)的直徑為300納米。如果讀/寫磁頭和磁盤接觸,就會(huì)發(fā)生臭名昭著的磁頭崩潰,這通常會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。
SSD和HDD之間的區(qū)別非常顯著。在SSD中,不再有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,沒(méi)有旋轉(zhuǎn)磁盤,也沒(méi)有讀/寫磁頭。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在半導(dǎo)體單元中。這利用了半導(dǎo)體(固態(tài))的特性,即一旦假設(shè)充電狀態(tài),就能夠保留 - 即存儲(chǔ) - 充電狀態(tài)。要存儲(chǔ)的信息由控制器分布在數(shù)百萬(wàn)個(gè)半導(dǎo)體單元中,控制器根據(jù)要求“分層”數(shù)據(jù),并在必要時(shí)重新排列數(shù)據(jù)。由于消除了電動(dòng)部件,SSD 在功耗方面也比 HDD 表現(xiàn)更好。此外,重量和尺寸測(cè)量值較低。
由于HDD和SSD之間存在如此多的技術(shù)差異,因此值得研究這些存儲(chǔ)技術(shù)的使用壽命。機(jī)械解決方案現(xiàn)在非常復(fù)雜,但它們會(huì)受到自然磨損,主要是由于摩擦(否則會(huì)有永動(dòng)機(jī))。這導(dǎo)致硬盤的使用壽命約為五到十年。該值可能會(huì)進(jìn)一步偏離,具體取決于存儲(chǔ)介質(zhì)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。一些制造商承諾硬盤壽命長(zhǎng)達(dá) 114 萬(wàn)小時(shí)(換算成大約 <> 年)。有幾個(gè)診斷程序可以讀出硬盤的“健康狀態(tài)”。
與 HDD 相比,SSD 的使用壽命通常由最大可執(zhí)行總數(shù)據(jù)量指定。這方面的術(shù)語(yǔ)是“寫入的總字節(jié)數(shù)”(縮寫:TBW)。制造商為消費(fèi)者出售具有 240 GB 容量的 SSD,保修期為三年,總數(shù)據(jù)量為 72 TB。轉(zhuǎn)換后,這允許每天 65 GB。典型的 PC 工作站每天寫入 20 到 30 GB。因此,樣本 SSD 應(yīng)該可以使用大約十年。在使用大型視頻或圖像文件的情況下,總數(shù)據(jù)量可能會(huì)更快達(dá)到。
工業(yè)質(zhì)量的 SSD 目前可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 500 萬(wàn)個(gè)寫入周期,并呈上升趨勢(shì)。因此,例如,帶有SSD的服務(wù)器是面向未來(lái)的存儲(chǔ)技術(shù)的首選解決方案,特別是因?yàn)樗鼈冞€可以降低服務(wù)器群的能源需求并減少其生態(tài)足跡。
監(jiān)控程序也可用于 SSD,可用于跟蹤驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)。此外,SSD的固件通常可以更新,從而通常可以改善數(shù)據(jù)管理。
HDD的最大危險(xiǎn)是讀/寫磁頭由于機(jī)械影響而崩潰。這通常與數(shù)據(jù)的完全丟失有關(guān)。但是,材料磨損造成的數(shù)據(jù)丟失的可能性更大。這些通常以越來(lái)越頻繁的錯(cuò)誤形式出現(xiàn)。HDD上的數(shù)據(jù)以這種方式完全丟失的情況并不常見。
SSD(工業(yè)和消費(fèi)級(jí))現(xiàn)在具有出色的數(shù)據(jù)安全價(jià)值。但是,即使是專業(yè)人士通常也無(wú)法保存有缺陷的SSD。
無(wú)論您選擇哪種存儲(chǔ)解決方案,定期備份數(shù)據(jù)都可以在存儲(chǔ)介質(zhì)意外停止工作時(shí)保護(hù)您免受不愉快的意外。了解數(shù)據(jù)備份在 Windows 10 下的工作原理。
我們將比較SDD與HDD最重要的性能數(shù)據(jù)。由于技術(shù)的發(fā)展,SSD的性能數(shù)據(jù)可以在短時(shí)間內(nèi)提高很多。因此,表中的值應(yīng)被視為近似值。
與所有硬件一樣,一旦產(chǎn)品上市一段時(shí)間并成熟,價(jià)格就會(huì)穩(wěn)步下降。在 2020 年 145 月撰寫本文時(shí),SSD 的價(jià)格約為每 TB 存儲(chǔ)容量 4 美元。因此,對(duì)于SSD上的600 TB存儲(chǔ)空間,您可以很快進(jìn)入50美元的范圍,具體取決于驅(qū)動(dòng)器附帶的額外功能-與HDD明顯不同,HDD每TB的成本僅為35美元左右。更大的 HDD 存儲(chǔ)容量甚至更便宜,通常遠(yuǎn)低于每 TB <> 美元。
理想情況下,計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)在 SSD 上運(yùn)行。大型程序只是從固態(tài)存儲(chǔ)更快地啟動(dòng),使工作更快、更容易。就工作數(shù)據(jù)而言,您可以在SDD與HDD之間做出決定。
較大的數(shù)據(jù)檔案(如照片、視頻和音樂(lè))以及精心制作的構(gòu)建文件應(yīng)存儲(chǔ)在 HDD 上,最好在單獨(dú)的硬盤驅(qū)動(dòng)器上存儲(chǔ)兩次。
給游戲玩家的一些信息:游戲當(dāng)然是從 SSD 快速加載的,但使用現(xiàn)代固態(tài)存儲(chǔ),游戲本身并沒(méi)有變得流暢,因?yàn)?RAM、處理器和計(jì)算機(jī)的顯卡在兩者之間洗牌。
操作系統(tǒng)和大型程序從SSD啟動(dòng)速度更快。大量數(shù)據(jù),尤其是數(shù)據(jù)存檔的數(shù)據(jù),在經(jīng)典硬盤上得到了很好的處理。